在废物中寻宝藏

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沼气发电从废弃物中挖掘出的宝藏
经济的快速发展,提高了人们的生活水平,同时也给环境带来了污染。工业废水、生活垃圾,养殖场粪污、农作物秸秆等废弃物的产量在逐年增加。这些废弃物对大多数人来讲不但没有利用价值,而且要花很多金钱去治理。但对于那些从事生物质能利用的企业来说,他们就是资源,就是宝藏。因为他们当中含有一种可以转变的能量——沼气。
沼气并不是一个新鲜事物,我们当中有很多人都用过沼气做饭。但沼气除了做燃料外,还有一种很好的利用方式——沼气发电。生物质能利用企业从废弃物中发现的宝藏就是用沼气进行发电。
我们知道,沼气的来源十分广泛。只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用做沼气产生的原材料。据统计,目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿吨,实际排出污水总量约200亿吨,可生产沼气约500亿立方米;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿立方米,可生产沼气约100亿立方米。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600
吨,产生沼气1万立方左右,可以供1000千瓦的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。目前我国800/天以上的垃圾填埋场有60多个,400~800/天的垃圾填埋场有测量温度表260多个。如果将这些垃圾填埋场的沼气利用起来发电,可以装沼气发电机组近400兆瓦,相当于一个大型的火力发电站。
膜盒成都双流县菊乐养殖场,生猪存栏量约1万头,养殖场所有粪污全部用来产沼气。目前安装沼气发电机组100KW,同时将发电机组的缸套水余热和烟气余热利用起来,为发酵装置提供热源。该项目的完成,不但解决了养殖场的环境污染问题,还提供了公司大部分的电力需求,实为一举两得的好事。
浙江丽水三农食品有限公司,主要从事生猪屠宰和食品加工。公司可每天屠宰生猪1500头,为了对生产过程中产生的污水进行处理,公司建成了沼气厌氧发酵罐。可实现日处理综合污水300吨,农畜废弃物、污泥等固废250吨,病死畜禽6吨的能力。专家介绍,屠宰场里的每吨污水与废弃物每天可产生5.5立方米沼气,每立方米沼气可转化为1.25度电能,那么,每吨污水一天就可发电6.8度。据公司相关人员介绍,这个沼气发电项目设计总装机容量为4000千瓦,年发电量为2000万度,每天发电量约6万度,若按一个家庭一天用3度电
计算,可供2万个家庭使用,相当于一个小型水电站的规模。依据国家《可再生能源法》有关政策,沼气所发的电还可以输入国家电网,按每度电0.65元计,一年有1000多万元收入,而沼气发电后的废渣可制成有机肥1万多吨,按市场价每吨800元计算,收入也会达到800多万元。
江西南昌麦园垃圾填埋场,1997年建立,总库容量为1793万立方米。每天可处理垃圾2000余吨,采用卫生填埋方式,场内每天产生大量的垃圾填埋沼气。此气体排放到大气当中不但污染环境,影响周边居民的生活,而且甲烷排放到空气中产生强烈的温室效应。为了将这些气体变废为宝 南昌新冠新能源有限公司在垃圾填埋区打了40口收集井,将井内的沼气采取负压抽出,经过气体预处理装置后送往沼气发电机组进行发电。据介绍该项目一期投资6570万元,装机容量为3MW,装机容量将随着产气量的增加而逐年增加。一期投产后,预计年发电量为小型自动胶带封箱机2296万千瓦时,所发电量将全部输送到以火电为主的华中电网。这个垃圾发电厂每月(按30天算)所发电量可供12000多户居民家庭正常用电一个月。该项目二期工程还将新增装机容量3MW,总项目全部竣工后全年总发电量可以达到4600万千瓦时。
    在温室气体减排方面,麦园垃圾处理场填埋气发电项目一期投产后,每年可以为大气减
少相当于15万吨二氧化碳的温室效应气体。二期工程竣工投产后,发电量相当于每年节省用煤2万吨,二氧化碳年减排量30万吨。这些减排的二氧化碳可以通过CDM减排机制出售给发达国家的企业或个人,从而获得相应的资金。
颜春岭垃圾处理场,是海口惟一一个生活垃圾处理场,总用地1204亩,有效填埋容积81.6万立方米,于20015月建成投入使用,负责海口市及澄迈地区约230万人的生活垃圾无害化处理,采用堆高式卫生填埋,日处理垃圾达1000吨。据海口市环卫局局长王周兴介绍,大量的垃圾不断发生生物厌氧降解,释放出的填埋气体,急需一种环保、节能、高效的途径对这一问题进行解决。东莞市康达机电工程有限公司决定对这些有害气体进行利用。今年515日,海口颜春岭垃圾填埋场沼气发电站建成投产,正式并网发电。
颜春岭垃圾填埋气发电厂主要通过垂直植入垃圾堆体里36根抽气井,不间断将沼气抽出,经过收集管网送至发电机机组,再经过冷却脱硫脱水、过滤净化等处理后,产生的净化沼气经过发电机组进行发电,再并入电网。据发电厂工程人员介绍,该垃圾处理场日产生填埋气约2.6万立方,现阶段日发电量能达4.4万多度。该电厂目前已安装21000kw发电机组,计划3年后再增加一台,以后根据气量的衰减逐渐减少至一台。预计整个项目运行时段
可达12年,总发电量约为2.65亿度,年均发电量2200多万度,每日的发电量能满足8800多户居民的生活用电需求,可实现CO2减排量8万多吨。同时,每度电还将获得国家0.25元的补贴,海口300万吨垃圾“燃眉之急”得到化解。像这样的沼气发电项目还有很多。
虽然近年来我国的沼气发电项目获得了较大的发展,但相对国外一些发达国家来讲还是有差距,因此有些方面还有待提高。
一是需要进一步完善各项激励政策,使得这类工程能从多方面获利,提高它的经济生存能力。
  目前,沼气工程或沼气发电工程的终极产物(沼气或电力、热能、有机肥料)较难打入市场,投资者无法靠这些终极产品获得应有的收益。虽然国家06年出台的可再生能源发电上网的电价补贴政策,对大型沼气发电上网工程有一定的调节作用,但对中、小规模的沼气工程或沼气发电却难以实施,这也从一定程度上阻碍了中小型沼气发电的发展。另外,沼气工程或沼气发电工程对环保的贡献(特别是对水体的保护和温室气体的减排)只有公益社会效益,没有获得相应的经济效益。像垃圾填埋场沼气发电,可以通过CDM滚剪机圆盘刀具机制获得碳减排费用,而单个的养殖场沼气发电则不可能获得这样的额外收入。因此这方面也需要国家出台相关政策,如贴息贷款、财政直接补助等措施促进中小型沼气发电的发展。
二是沼气生产工艺、沼气发电相关设备性能等需要进一步提高。
  我国在沼气工程的工艺技术研究比较全面深入,多种厌氧发酵工艺都有掌握。但如何提高沼气发酵装置的产气率,沼气的净化脱硫、脱水效率,以及沼气发电机组发电效率、在线时间、使用寿命等都是需要我们积极解决的问题。把产品做出来不难,但要把产品做精、做强则需要更高的水平。解决了这些问题,中国的沼气发电将获得更长足的发展。
前景预测
红外线烘干
沼气发电的前景被看好,主要有以下几方面的原因。
1)化石能源的日益枯竭和价格的持续走高促使许多国家投入大量资金和人力进行新能源的开发。                                                             
2003年初,国际原油价格再次突破30美元/桶,然后,不再回头。20071018日,国际原油价格首次突破90美元/桶,并在年底直逼100美元/桶。 200866日(美国时间),纽约商品交易所7月份交货的轻质原油期货价格收于每桶138.54美元。
20071月,澳大利亚煤炭现货价格约40美元,9月为68.95美元/吨,200813日为89.7
美元/钟表齿轮吨,而截至214日,价格暴涨到128.35美元/吨,涨幅为43.1%3月份,这一价格已经达到了131.55美元/吨的历史高点。
化石能源价格的飞速攀升提高了能源的利用成本,加速了人们对新能源的利用与开发,也使得沼气发电等项目变得更加有利可图。
2)《京都议定书》的生效使得环保要求更加严格。
由于《京都议定书》规定发达国家到2012年时,将排放量控制到比1990年低5%的水平,即二氧化碳气体的排放量低于50亿到55亿吨。而发达国家本身的机械效率很高,难以提升,所以《京都议定书》允许发达国家通过向发展中国家的减排项目提供资金和转让技术,来“购买”温室气体减排,这一机制被称为清洁发展机制(CDM)。这一机制使发展中国家能够引进发达国家的资金和技术来促进设备的更新换代和新能源的开发与利用,例如以前的水泥厂余热利用,垃圾填埋厂、养殖场、有机工业废水的沼气利用等现在都可以借助这个机会来建设。特别是沼气利用方面,由于甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍,因此减少甲烷的排放更具环保效益,而沼气中就含有甲烷,减少了沼气的排放也就减少了甲烷的排放。所以《京都议定书》的生效为沼气发电的发展起到了很大的促进作用。
3)国家对环保的要求越来越严格
目前,国家规定,大中型的养殖场必须对粪污进行处理,否则将停止其正常运营。酒精厂、糖厂、淀粉厂等也必须对废水进行处理。在严格要求的同时,国家也推出了相关鼓励政策。在4万亿拉动内需的计划里,有近2100亿投往环保领域。现在养殖场的沼气工程,国家可以提供50%的工程费用,这大大地促进了养殖场建设沼气工程的积极性。严格的排放规定加上相关的鼓励措施,这是促进沼气发电良好发展的保障。
综上所述,沼气发电的前景非常广阔,以沼气等生物质能源发电在未来能源的消费中将扮演越来越重要的角。

本文发布于:2023-07-27 20:48:52,感谢您对本站的认可!

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